李艷兵，丁素玲（中材地質(zhì)工程勘查研究院有限公司，北京 100102）

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西藏地區(qū)石灰石礦山地質(zhì)環(huán)境治理與恢復方案編制要點分析

李艷兵，丁素玲
（中材地質(zhì)工程勘查研究院有限公司，北京 100102）

【摘 要】礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用不可避免地要對生態(tài)環(huán)境造成破壞，長期以來，由于礦產(chǎn)資源的不合理開發(fā)利用，產(chǎn)生了各種礦山地質(zhì)環(huán)境問題。本文以西藏自治區(qū)堆龍德慶縣石塊地石灰?guī)r礦為例，從礦山地質(zhì)環(huán)境背景調(diào)查、影響評估、保護與治理恢復工程布置等方面，對《礦山地質(zhì)環(huán)境治理與恢復方案》的編制要點進行分析，為礦山環(huán)境整治、制定礦山地質(zhì)環(huán)境保護規(guī)劃提供參考。

【關鍵詞】石灰石礦山；地質(zhì)環(huán)境；治理與恢復

國土資源部于2011年發(fā)布DZ/T0223-2011《礦山地質(zhì)環(huán)境保護與恢復治理方案編制規(guī)范》(以下簡稱《規(guī)范》)，該《規(guī)范》規(guī)定了礦山地質(zhì)環(huán)境保護與恢復治理方案的內(nèi)容、結構和調(diào)查方法。本文以西藏自治區(qū)堆龍德慶縣石塊地石灰?guī)r礦為例，從礦山地質(zhì)環(huán)境背景調(diào)查、影響評估、保護與治理恢復工程布置等方面，對《礦山地質(zhì)環(huán)境治理與恢復方案》(以下簡稱《方案》)的編制要點進行分析，為礦山環(huán)境整治及制定礦山地質(zhì)環(huán)境保護規(guī)劃提供參考。

1　礦山地質(zhì)環(huán)境背景調(diào)查

礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查的范圍應包括采礦登記范圍和采礦活動可能影響到的范圍。礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查以收集資料和現(xiàn)場調(diào)查為主，調(diào)查內(nèi)容主要包括礦山概況、礦山自然地理、礦山地質(zhì)環(huán)境條件，采礦活動引發(fā)的地面塌陷、地裂縫、崩塌、滑坡等地質(zhì)災害及其隱患，采礦活動對地形地貌景觀、地質(zhì)遺跡、人文景觀等的影響和破壞情況，采礦活動對礦區(qū)含水層及土地資源的破壞和已采取的防治措施?！兑?guī)范》要求礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查精度不小于1∶10 000，有重大影響的礦山地質(zhì)環(huán)境問題，調(diào)查比例尺不得小于1∶1 000。

1.1 礦山概況

該石灰石礦山位于西藏自治區(qū)堆龍德慶縣城北西332°方向，直距羊達鄉(xiāng)境內(nèi)11.2km，探礦權范圍由4個拐點組成，面積3.33km2。石塊地礦區(qū)水泥用石灰?guī)r礦資源量(332)+(333)為6 028.1萬t，控制的內(nèi)蘊經(jīng)濟資源量(332)為3 444.1萬t，推斷的內(nèi)蘊經(jīng)濟資源量(333)為2 584.0萬t，總剝采比0.11∶1。礦體賦存于上侏羅統(tǒng)多底溝組(J3d)地層中，其產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀一致，呈層狀單斜產(chǎn)出，屬于厚層、沉積型礦床。礦體(層)走向長度1 000m，寬度241～435m，平均厚167m。根據(jù)礦山地形地質(zhì)條件，選用自上而下、水平分層的露天開采方式。開采過程中遵循“采剝并舉、剝離先行”的露天礦山開采原則，不能欠剝離和掏采礦石。礦山設計服務年限40年。

1.2 礦山自然地理條件

礦山位于念青唐古拉山脈西段，山脈走向由西向東漸轉(zhuǎn)南東展布，礦區(qū)范圍內(nèi)海拔高程為4 160～4 840m，相對高差680m。礦區(qū)范圍地形除河谷較緩外，其余地勢較陡，地形切割較大，一般坡度24～47°，最大坡度可達60°。最低開采標高4 230m。礦區(qū)中、東南部高，北側(cè)低，礦區(qū)巖石基本裸露，溝谷發(fā)育，總體地勢呈東南高西北低。

本區(qū)屬高原溫帶半干旱季風候區(qū)。年最大降雨量742mm，年最小降雨量138mm，年平均降雨量440mm；年平均氣溫8.0℃。石灰石礦山占地由附屬區(qū)與采區(qū)組成。附屬區(qū)包括礦山運輸?shù)缆?、皮帶輸送廊道區(qū)；采區(qū)包括工業(yè)場地區(qū)和采場等。占地類型均為天然牧草地，占地面積為0.82km2。

1.3 礦山地質(zhì)環(huán)境條件

1.3.1 地層巖性

礦區(qū)出露地層為上侏羅統(tǒng)多底溝組(J3d)灰?guī)r，侏羅—白堊系林布宗組(J3-K1)頁巖、粉砂巖，早第三紀古新世(E1Z)黑云母花崗巖和第四系全新統(tǒng)殘坡積層。

1.3.2 地質(zhì)構造

礦區(qū)位于雅魯藏布北東向構造的墨竹工卡構造帶中段，主要為一單斜構造，其中發(fā)育少數(shù)寬緩褶皺。

1.3.3 水文地質(zhì)

區(qū)內(nèi)地下水按含水巖組和水力性質(zhì)將其劃分為第四系松散巖類孔隙水、基巖裂隙水和碳酸鹽巖類巖溶水三大類型。其中第四系松散巖類孔隙水單井涌水量<1 000m3/d，分布于山前地帶和溝口洪積扇地段，一般呈扇形展布，評估區(qū)內(nèi)分布面積約2.2km2。基巖裂隙水分布于評估區(qū)周邊低山地區(qū)，含水層由中上侏羅統(tǒng)多底溝群(J2-3d)的砂板巖組成，主要為風化裂隙水。碳酸鹽巖類巖溶水主要分布于評估區(qū)內(nèi)的高低山地帶，含水層為中上侏羅統(tǒng)多底溝群的中厚層狀細粒結晶灰?guī)r，含水層富水性較好。

1.3.4 礦山及周邊人類工程活動情況

評估區(qū)內(nèi)主要人類活動為少量人工采石，因此影響地質(zhì)環(huán)境的人類工程活動強度較輕微。

2　礦山地質(zhì)環(huán)境影響評估

礦山地質(zhì)環(huán)境影響評估包括現(xiàn)狀評估和預測評估?，F(xiàn)狀評估應在資料收集及礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查的基礎上，對評估區(qū)地質(zhì)環(huán)境影響做出評估；預測評估應在現(xiàn)狀評估的基礎上，根據(jù)礦產(chǎn)資源開發(fā)利用方案和采礦地質(zhì)環(huán)境條件，分析預測采礦活動可能引發(fā)的地質(zhì)環(huán)境問題及其危害，評估礦山建設和生產(chǎn)可能造成的礦山地質(zhì)環(huán)境影響。

根據(jù)《規(guī)范》要求，本項目礦山地質(zhì)環(huán)境影響評估范圍為以爆破安全線為界，包括工業(yè)場地、破碎站、機修車間以及礦山道路，總面積為0.46km2的區(qū)域，評估級別為二級。

2.1 現(xiàn)狀評估

2.1.1 地質(zhì)災害危險性評估

泥石流：評估區(qū)現(xiàn)狀發(fā)育泥石流5處，主要分布于礦區(qū)及周圍山坡較陡處，均為暴雨引發(fā)的坡面型泥石流，易發(fā)程度高，歷史上未造成重大人員傷亡和經(jīng)濟損失。評估區(qū)內(nèi)泥石流災害危險性現(xiàn)狀評估結果為“中”。

崩塌：評估區(qū)現(xiàn)狀發(fā)育崩塌災害1處，為巖體懸空巖塊拉斷、切斷塌落而形成的墜落式小型崩塌，崩塌為掩體不利結構面較發(fā)育。此崩塌歷史上未造成人員傷亡和經(jīng)濟損失，在采礦前將被剝離，不會對采礦活動造成影響。崩塌現(xiàn)狀評估危險性小，發(fā)生的可能性較大。

綜上所述：礦山地質(zhì)災害規(guī)模小，發(fā)生的可能性較大，影響到少量游牧人員，造成或可能造成直接經(jīng)濟損失小于100萬元，受威脅人數(shù)小于10人。因此，礦山地質(zhì)災害較嚴重。

2.1.2 含水層影響和破壞現(xiàn)狀評估

該石灰石礦山為新建礦山，礦業(yè)開采活動尚未開始，現(xiàn)狀條件下礦山開發(fā)未對地下含水層結構造成破壞，礦區(qū)及周圍主要含水層水位下降幅度小，礦區(qū)及周圍地表水體未漏失，未影響到礦區(qū)及周圍生產(chǎn)生活用水。采礦活動對含水層影響較輕。

2.1.3 地形地貌景觀影響和破壞現(xiàn)狀評估

礦區(qū)道路建設過程中產(chǎn)生的廢棄巖土直接堆置于路邊，使道路兩側(cè)的原生景觀受到影響。但礦區(qū)人煙稀少，無自然和人文景觀，不是風景旅游區(qū)，礦山開采前的工程活動僅對礦區(qū)道路兩側(cè)可視范圍內(nèi)地形地貌景觀有輕微影響?，F(xiàn)狀評估礦業(yè)活動對地形地貌景觀的影響程度分級為“較輕”。

2.1.4 土地資源影響和破壞現(xiàn)狀評估

礦山占地主要由附屬區(qū)與采區(qū)組成。附屬區(qū)包括礦山運輸?shù)缆穮^(qū)；采區(qū)包括工業(yè)場地和采場等。工程總占地面積0.15km2，因此，礦山建設將破壞天然草地面積約0.15km2，現(xiàn)狀評估礦業(yè)活動對土地資源的影響程度分級為“嚴重”。

2.1.5 礦山地質(zhì)環(huán)境影響現(xiàn)狀評估分區(qū)

根據(jù)礦區(qū)存在的礦山地質(zhì)環(huán)境問題和對礦山地質(zhì)環(huán)境的影響程度，將評估區(qū)劃分為礦山地質(zhì)環(huán)境影響嚴重區(qū)和較輕區(qū)(見表1)。

表1　礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀評估分區(qū)

2.2 預測評估

根據(jù)《規(guī)范》要求，結合現(xiàn)狀調(diào)查、《礦山開發(fā)利用方案》，從采礦活動可能引發(fā)或加劇的地質(zhì)災害、對地下含水層、地形地貌景觀以及土地資源的影響或破壞4個方面對地質(zhì)環(huán)境問題進行預測。

2.2.1 地質(zhì)災害危險性預測評估

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查、結合對《礦山開發(fā)利用方案》的綜合分析，石塊地石灰石礦開采可能引發(fā)的地質(zhì)災害主要為露天采場邊坡失穩(wěn)災害、采礦公路沿線的崩塌、滑坡、泥石流等。

(1) 露天采場。

開采后期在礦區(qū)北面、南面會形成邊坡，最終形成向北西開放的“撮箕形”采場。根據(jù)對各邊坡要素的分析可知：北側(cè)邊坡為反向邊坡，巖層層面對邊坡穩(wěn)定性無影響，屬穩(wěn)定型邊坡。南側(cè)、西側(cè)和東側(cè)邊坡均有幾組節(jié)理間相互切割巖體，邊坡高度較大，邊坡主要巖性為灰?guī)r、花崗閃長斑巖，硬度雖高，但在開采過程中可能引起邊坡巖石的局部滑落和垮塌。

綜上所述：露天采場西側(cè)、南側(cè)和東側(cè)邊坡有局部滑落和垮塌的危險，主要危害對象為采礦人員及采場的安全，發(fā)生的可能性、危險性中等，預測地質(zhì)災害危險性程度為較嚴重。

(2) 礦山道路。

根據(jù)礦區(qū)的地形、地質(zhì)條件，結合礦區(qū)已建道路的地質(zhì)環(huán)境情況，新建道路引發(fā)大規(guī)模地質(zhì)災害的可能性小，僅在地形較陡、基巖裸露區(qū)和松散堆積物較厚的地帶有發(fā)生局部小型崩塌、滑坡的可能，危害性和危險性中等，預測地質(zhì)災害危險性為“較嚴重”。

(3) 礦山工業(yè)場地。

礦山工業(yè)場地設有生活設施，供作業(yè)人員使用，主要有廁所、休息室、值班室和臨時醫(yī)療保健設施等，能夠保障作業(yè)人員的生產(chǎn)、生活和臨時保健的需要。根據(jù)《礦山開發(fā)利用方案》，礦山工業(yè)場地設置在礦山西北的河谷地區(qū)，該區(qū)地形平緩開闊，標高約為4 308m，主要巖層為河流沖積碎石層，地基穩(wěn)定。

礦山工業(yè)場地位于山谷中地勢較平坦處，距離兩側(cè)山體約18～150m，一旦兩側(cè)山體發(fā)生滑坡或泥石流，將會對礦山工業(yè)場地造成一定影響，因此預測評估工業(yè)場地引發(fā)地質(zhì)災害的可能性小，但可能遭受地質(zhì)災害的危險性中等，發(fā)生的可能性較大，影響到礦山施工人員和工程施工，地質(zhì)災害程度為“較嚴重”。

(4) 破碎站。

破碎站位于采場西側(cè)山腳地形平緩處，現(xiàn)狀地質(zhì)災害危險性較小，但其東側(cè)山坡處堆積較多碎石，暴雨條件下可能發(fā)生滑坡和泥石流，威脅破碎站及工作人員安全，因此破碎站地質(zhì)災害影響程度“較嚴重”。

2.2.2 對地下含水層影響預測評估

礦區(qū)海拔標高4 160～4 840m，相對高差680m，最低開采標高4 230m，遠高于評估區(qū)最低侵蝕基準面。礦區(qū)中、東南部高，北側(cè)低，礦區(qū)巖石基本裸露，溝谷發(fā)育，總體地勢呈東南高西北低，礦體露采條件好。地質(zhì)構造及水文地質(zhì)條件相對簡單，巖溶不發(fā)育。

綜上所述：礦體開采不會對礦區(qū)及周圍主要含水層水位造成大的影響，不會造成地表水大幅度漏失，對礦區(qū)周圍生活用水影響較輕。

2.2.3 對地形地貌景觀影響預測評估

礦山工業(yè)場地建設過程中對地形地貌的變化主要來源于場地平整所需的挖方，挖方量約0.096萬m3。所挖土石將集中臨時堆放于工業(yè)場地的空地內(nèi)，并采取一定的攔擋、排導、遮蓋措施進行臨時堆放防護，不會對地形地貌景觀造成嚴重影響。

2.2.4 對土地資源影響和破壞預測評估

隨著礦山開采活動的全面展開，采礦工業(yè)場地的建設，礦區(qū)內(nèi)礦業(yè)活動所壓占和破壞的土地資源將會逐步增加。

礦山采用露天開采的方式，運營期內(nèi)采礦對土地資源的破壞主要是露天開采。采場終了面積約11 800m2，采場的挖掘?qū)⒃斐缮襟w破損，植被破壞，將對天然牧草地地形地貌景觀造成大的影響。

礦山進入建設期后，采礦工業(yè)場地、礦部辦公區(qū)、生活區(qū)、炸藥庫、機修車間和破碎站等各項建筑及規(guī)劃場地將陸續(xù)建成。建設期及運營期內(nèi)土地破壞主要表現(xiàn)為各站場建設工程占壓破壞土地資源，總面積為4 300m2(其中礦山工業(yè)場地占地面積約3 200m2，機修車間和材料庫占地面積約為100m2，破碎站占地面積約1 000m2)，主要占用土地類型為天然牧草地和荒地。各場站的建設均造成地表植被全部喪失，對地形地貌景觀造成一定的影響。

目前，礦山道路現(xiàn)已基本建成，因此運營期內(nèi)不會新增破壞土地面積。預測擬建礦山工程礦山道路建設對土地資源的破壞程度較輕。

2.2.5 礦山地質(zhì)環(huán)境影響預測評估分區(qū)

根據(jù)對擬建礦山地質(zhì)災害、含水層、地形地貌景觀及土地資源的預測評估結果，將評估區(qū)劃分為礦山地質(zhì)環(huán)境影響較嚴重區(qū)和較輕區(qū)(見表2)。

3　礦山地質(zhì)環(huán)境保護與治理恢復工程布置

根據(jù)擬建礦山地質(zhì)環(huán)境影響評估結果，存在的礦山地質(zhì)環(huán)境問題主要是采區(qū)滑坡和坍塌、工業(yè)場地裸露邊坡、礦區(qū)道路不穩(wěn)定邊坡、泥石流等地質(zhì)災害，地形地貌景觀和土地資源遭受影響等。結合《礦山地質(zhì)環(huán)境保護與治理恢復工程總體部署和年度實施計劃》，提出具體的治理與恢復工程布置。

3.1 滑坡、坍塌防治工程

3.1.1 露天采場崩塌、滑坡防治工程

露天采場南側(cè)、西側(cè)和東側(cè)邊坡在開采過程中可能引起邊坡巖石的局部滑落和垮塌。因此，根據(jù)礦區(qū)地形地貌和巖性特征等，對各不穩(wěn)定邊坡采取鋼繩網(wǎng)柔性護坡工程。

采用錨固和支撐繩方式將鋼絲繩網(wǎng)和鋼絲網(wǎng)覆蓋在具有潛在地質(zhì)災害的坡面上，從而實現(xiàn)坡面加固或限制落石運動范圍，減輕或消除崩塌等地質(zhì)災害的危害。

本次護坡工程首先應采用直徑6mm的鋼繩網(wǎng)鋪面，然后將直徑10mm的鋼繩按間距2m構成受力繩固定在錨桿上形成主受力網(wǎng)；錨桿采用直徑22mm的螺紋鋼筋用M10的水泥砂漿固定在直徑42mm的鉆孔內(nèi)，錨桿固定在邊坡巖石中，錨固深度2～3m。比較同類工程，該治理工程措施可有效的防止礦區(qū)基巖崩塌災害的發(fā)生，效果明顯，本次開采工程共計護坡面積約0.2km2。

3.1.2 礦區(qū)道路崩塌、滑坡防治工程

據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，礦區(qū)現(xiàn)有探礦道路5km，礦區(qū)擬建道路350m，礦山道路部分地形較陡，在降水條件下地表水沿坡面、道路沿線漫流，形成的人工高邊坡可能引發(fā)崩塌和滑坡等地質(zhì)災害。結合對《礦山開發(fā)利用方案》的分析，擬采取擋土墻和道路內(nèi)側(cè)排水溝工程方式防止上述地質(zhì)災害的發(fā)生。

(1) 擋土墻方案設計。

據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，需設置擋土墻的地帶主要在已發(fā)生和預測的滑坡、崩塌等地帶，共需設置擋墻117m，方案設計如下：

采用仰斜式擋土墻、M7.5漿砌塊石結構，墻高2～3m、頂寬0.5m，外側(cè)坡比1∶0.45、內(nèi)側(cè)坡比1∶0.25；基礎埋置深度0.5m，基礎與擋墻處側(cè)排水溝有機結合(見圖1)。

圖1　礦區(qū)道路內(nèi)側(cè)擋墻及排水溝結構

(2) 道路內(nèi)側(cè)排水溝方案設計。

在礦山道路改建中，需在地形坡度較陡的地段內(nèi)側(cè)修筑一道排洪溝，匯集地表水流使之有序排放，地形較緩的地帶則開挖簡易排水溝排放地表水流。排洪溝設計方案如下：

設計過流量0.15m3/s、溝道縱坡降與道路縱坡降基本一致。在有擋土墻地段排洪溝與擋土墻有機結合(見圖2)；在沒有擋土墻地段，排洪溝采用厚漿0.3m的M7.5砌石結構、梯形斷面，底寬0.45m、兩側(cè)坡比1∶0.45、溝深0.4m，設計過流能力0.3m3/s，礦區(qū)需修排洪溝423m。

3.2 泥石流災害防治工程

在泥石流堆積扇前緣修筑一道攔渣

壩，防止泥石流固體物質(zhì)對公路造成危害。墻體采用M7.5砌石結構，頂寬0.5m、高2m，基礎埋深0.5m，外側(cè)邊坡1∶0.25、內(nèi)側(cè)邊坡1∶0.45，墻體內(nèi)設計直徑50mm泄水孔。攔渣墻長度25m，建筑材料采用探礦采礦建筑時產(chǎn)生的棄碴。

3.3 礦山地質(zhì)環(huán)境恢復治理工程

3.3.1 礦山道路地質(zhì)環(huán)境恢復

采礦結束時需對礦山道路進行地質(zhì)環(huán)境恢復，工作內(nèi)容包括：硬化路面拆除、地形地貌恢復、草籽撒播等。設計恢復路面5.35km，工作量約17 000m2。

3.3.2 永久性工程的拆除與植被恢復

采礦結束時需對礦區(qū)內(nèi)的采礦場、炸藥庫、維修車間、生活區(qū)等進行地質(zhì)環(huán)境恢復，工作內(nèi)容包括：永久性工程的拆除、地形地貌恢復、草籽撒播等。設計工作量恢復面積約5 000m2。

綜上，在工程施工前和施工結束后需進行地質(zhì)環(huán)境恢復的面積共計約22 000m2。

圖2　礦區(qū)道路內(nèi)側(cè)排水溝結構

4　結論

以西藏某石灰石礦山為例，說明了《方案》編制中應以礦山地質(zhì)環(huán)境背景調(diào)查、礦山地質(zhì)環(huán)境影響評估和礦山地質(zhì)環(huán)境保護與治理恢復工程為要點，這樣才能使《方案》主次分明，重點突出，更好地為礦山環(huán)境整治、制定礦山地質(zhì)環(huán)境保護規(guī)劃提供參考。

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【其 他】

Analysis on Compilation Key Points of Geological Environment Restoration and Improvement Project of Limestone Mine in Tibet Areas

LI Yan-bing, DING Su-ling
(Zhongcai Geological Engineering Exploration Academy Co., Ltd., BeiJing 100102, China)

Abstract:The development and utilization of mineral resources will cause damage to the ecological environment inevitably. For a long time, due to the unreasonable development and utilization of mineral resources, it leads to a variety of mine geological environment problems. In this paper, by using the Shikuaidi limestone located at Duilongdeqing district Tibet as an example, some compilation key points on restoration and improvement project of geological environment has been analyzed in terms of background investigation, impact assessment and project arrangement of the mine geological environment, which in order to provide some references for mining geological environment control and geological environment protection planning.

Key words:limestone; geological environment; restoration and improvement

【收稿日期】2015-03-16

【文章編號】1007-9386(2015)03-0057-04

【文獻標識碼】A

【中圖分類號】X820.9；TD167